專利名稱：基站接入系統(tǒng)及基站數據傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明涉及基站接入技術，尤其涉及一種采用xDSL技術實現基站接入的系統(tǒng)及基站數據傳輸的方法。
背景技術：
隨著無線網絡的發(fā)展和建設，數據業(yè)務在無線網絡中所占用的分量越來越重，所需要的傳輸帶寬也不斷提高。數據業(yè)務需要的帶寬遠遠大于語音業(yè)務需要的帶寬，特別在引入HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行鏈路分組接入)、HSLIPA(High Speed Uplink Packet Access，高速上行鏈路分組接入)以及CDMA(Code Division Multiple Access，碼分多址接入系統(tǒng))1X Do后，由于能夠提供給終端的數據業(yè)務傳輸速率越來越高，數據業(yè)務的發(fā)展也越來越迅速，使得每個基站的業(yè)務量不斷增加，從而導致基站所需要的傳輸帶寬也越來越大。在現有無線網絡中廣泛使用的基站類型為具有三個扇區(qū)的基站，引入HSDPA、HSUPA或CDMA 1x Do后，為保證終端的數據業(yè)務傳輸，基站的下行吞吐量最高可達9M，上行吞吐量最高可達1M，再加下面各層的開銷，反映到物理層的速率大致為下行方向15Mbps，上行方向1.5Mbps。數據業(yè)務的收費相對比較低廉，在相同業(yè)務量的情況下，數據業(yè)務比語音業(yè)務的收益要低得多，在這種情況下，如果運營商繼續(xù)使用租用費用很高的E1/T1來實現基站的接入及數據傳輸，將會嚴重影響運營商的盈利水平。
xDSL(未指明特定狀態(tài)的DSL(數字用戶環(huán)路，Digital Subscriber Line))是一種利用現有的傳統(tǒng)電話線路，以極高的帶寬傳輸數字信號的技術，xDSL技術具有接入方便、傳輸資源豐富、傳輸成本低廉的優(yōu)點。目前xDSL技術在無線網絡中的應用非常廣泛，與采用E1/T1實現基站的接入相比，采用xDSL實現基站的接入可顯著降低基站接入的成本。
現有技術中主要采用xDSL中的VDSL(Very high speed Digital SubscriberLine，極高速數字用戶環(huán)路)和ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非對稱數字用戶環(huán)路)來實現基站的接入，下面分別予以說明圖1所示為現有技術中采用VDSL實現基站接入的組網結構示意圖，由圖中可見，基站通過以太網線與VDSL Modem(VDSL調制解調器)連接，VDSLModem與DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer，數字用戶線接入復用器)之間通過雙絞線連接，DSLAM與BAS(Broadband Access Service，寬帶接入服務器)之間通過快速以太網連接，BAS將DSLAM上的業(yè)務通過IP網絡發(fā)送給RNC。
VDSL的上行方向的傳輸速率可達1.5Mbps，下行方向的傳輸速率可達12Mbps，其帶寬基本可以滿足基站接入時對數據傳輸的要求，但是VDSL的有效傳輸距離只有1km，超過1km后傳輸速率下降得非常快，因此VDSL只能用于距離較近的基站的接入，無法得到廣泛的應用。
圖2所示為現有技術中采用ADSL實現基站接入的組網結構示意圖，該圖和圖1基本相同，只是基站通過以太網線與ADSL Modem連接，并且采用的是ADSL接入技術。
ADSL的應用非常廣泛，其有效傳輸距離可達3km，能夠適用于遠距離的基站接入，但是由于ADSL的帶寬太小，上行0.5Mbps左右，下行6Mbps左右，因此采用ADSL實現基站的接入無法滿足大多數基站對傳輸帶寬的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種基站接入系統(tǒng)及基站數據傳輸方法，用以解決現有技術中存在的采用xDSL技術實現基站接入時，無法滿足大多數基站對數據傳輸帶寬要求的問題。
一種基站接入系統(tǒng)，包括基站，用于為上行數據包依次分配序號標識，將其通過多條非對稱式數字用戶環(huán)路(ADSL)鏈路并行發(fā)送出去；或者接收多條ADSL鏈路上的并行發(fā)送的下行數據包，按序排列后發(fā)送給終端；寬帶接入點，接收并行發(fā)送的上行數據包并按序排列后發(fā)送給基站控制器；或者為下行數據包依次分配序號標識，并將其發(fā)送給多條ADSL鏈路。
所述的基站接入系統(tǒng)還包括數字用戶線接入復用器，連接在多條ADSL鏈路與基站直接，用于匯聚并轉發(fā)基站發(fā)出的上行數據包，以及將下行數據包通過多條ADSL鏈路發(fā)送給基站；所述寬帶接入點包括適配模塊，用于根據上行數據包的序號標識按序排列數字用戶線接入復用器發(fā)出的上行數據包，以及為接收到的下行數據包依次分配序號標識，將其發(fā)送給數字用戶線接入復用器；寬帶接入服務器，用于通過寬帶網絡將排列后的上行數據包發(fā)送給基站控制器；以及接收基站控制器通過寬帶網絡下發(fā)的下行數據包。
所述適配模塊設置在所述寬帶接入服務器內，或者為所述系統(tǒng)中的獨立實體。
所述基站上設置有多個與ADSL鏈路一一對應的以太網接口。
所述寬帶接入點通過快速以太網與數字用戶線接入復用器連接。
本發(fā)明還公開一種應用于本發(fā)明所述基站接入系統(tǒng)的基站數據傳輸方法，包括步驟A、基站為上行數據包依次分配序號標識，將攜帶有序號標識的上行數據包通過多條ADSL鏈路發(fā)送給數字用戶線接入復用器；B、數字用戶線接入復用器匯聚基站發(fā)出的上行數據包，將其轉發(fā)給寬帶接入點；C、寬帶接入點根據上行數據包的序號標識對其進行排序，將排序后的上行數據包發(fā)送給基站控制器。
所述步驟A具體包括步驟基站利用多鏈路點對點協(xié)議為上行數據包依次分配序號標識；基站將攜帶有序號標識的上行數據包映射在以太網幀中，將其通過多條ADSL鏈路發(fā)送給數字用戶線接入復用器。
本發(fā)明公開的另一種基站數據傳輸方法，包括步驟A、寬帶接入點為下行數據包依次分配序號標識，將攜帶有序號標識的下行數據包發(fā)送給數字用戶線接入復用器；B、數字用戶線接入復用器將攜帶有序號標識的下行數據包通過多條ADSL鏈路發(fā)送給基站；C、基站接收多條ADSL鏈路上的下行數據包，按序排列后發(fā)送給終端。
所述步驟A具體包括步驟寬帶接入點利用多鏈路點對點協(xié)議為基站控制器發(fā)出的下行數據包依次分配序號標識；寬帶接入點將攜帶有序號標識的下行數據包映射在以太網幀中發(fā)送數字用戶線接入復用器。
根據所述的基站數據傳輸方法，若寬帶接入點收到的上行數據包出現了丟失，則寬帶接入點可以要求基站重發(fā)相應的上行數據包，或者丟棄該上行數據包。
本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明采用ML-PPP(Multi-link Point to Point Protocol，多鏈路點對點協(xié)議)實現對多條ADSL鏈路的捆綁，利用捆綁后的多條ADSL鏈路進行基站的接入，在上行數據傳輸方向，由基站為上行數據包依次分配序號標識，將攜帶有序號標識的上行數據包通過多條ADSL鏈路發(fā)送給適配模塊，由適配模塊根據序號標識進行排序；在下行數據傳輸方向，由適配模塊為下行數據包依次分配序號標識，將其通過多條ADSL鏈路發(fā)送給基站，由基站根據序號標識進行排序；本發(fā)明有效的提高了通過ADSL鏈路進行基站接入時的傳輸帶寬，使得采用ADSL鏈路進行基站接入能夠得到廣泛的應用。


圖1為現有技術中采用VDSL實現基站接入的組網結構示意圖；圖2為現有技術中采用ADSL實現基站接入的組網結構示意圖；圖3為本發(fā)明的基站接入系統(tǒng)的組網結構示意圖；圖4為本發(fā)明的基站上行數據傳輸的流程圖；圖5為本發(fā)明的基站下行數據傳輸的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明采用ML-PPP(Multi-link Point to Point Protocol，多鏈路點對點協(xié)議)實現對多條ADSL鏈路的捆綁，利用捆綁后的多條ADSL鏈路進行基站的接入，從而滿足了基站接入時對數據傳輸距離及帶寬的要求。
圖3所示為本發(fā)明的基站接入系統(tǒng)的組網結構示意圖，由圖中可見，本發(fā)明包括基站、DSLAM和寬帶接入點，其中基站，根據ML-PPP協(xié)議為上行數據包依次分配序號標識，將其通過多條ADSL鏈路發(fā)送出去；以及終結ML-PPP協(xié)議，按序排列多條ADSL鏈路上的下行數據包，提取出業(yè)務數據發(fā)送給對應的終端；DSLAM，通過多條ADSL鏈路與基站連接，用于匯聚并轉發(fā)基站發(fā)出的上行數據包；以及將下行數據包通過多條ADSL鏈路發(fā)送給基站；寬帶接入點，通過快速以太網絡與DSLAM連接，用于將DSLAM發(fā)出的上行數據包按序排列后通過寬帶網絡發(fā)送給基站控制器；以及根據ML-PPP協(xié)議為接收到的基站控制器發(fā)出的下行數據包依次分配序號標識，將其發(fā)送給DSLAM。
為了實現基站通過多條ADSL鏈路接入DSLAM，本發(fā)明在基站上設置了多個以太網接口，每個以太網接口與一條ADSL鏈路相對應。在每條ADSL鏈路上，基站通過以太網線與ADSL Modem連接，ADSL Modem通過雙絞線與DSLAM連接。
上述寬帶接入點中包括適配模塊和寬帶接入服務器，其中適配模塊，用于終結ML-PPP協(xié)議，根據上行數據包的序號標識按序排列數字用戶線接入復用器發(fā)出的上行數據包，以及根據ML-PPP協(xié)議為接收到的下行數據包依次分配序號標識，將其發(fā)送給DSLAM；寬帶接入服務器，用于通過寬帶網絡將排列后的上行數據包發(fā)送給基站控制器；以及接收基站控制器通過寬帶網絡下發(fā)的下行數據包。
適配模塊可以設置在寬帶接入服務器內作為寬帶接入服務器的一個組成部分，也可以為本發(fā)明所述系統(tǒng)中的一個獨立實體。
圖4所示為本發(fā)明的基站上行數據傳輸的流程圖，其主要實現過程如下步驟S10、基站接收終端發(fā)出的上行數據，對其進行基帶處理及射頻處理，得到FP(Frame Protocol)幀，將其作為傳輸網絡層要傳輸的凈荷，將此凈荷封裝為IP包(增加IP包頭)，再將其下發(fā)給PPP層封裝為PPP包(增加PPP包頭)，然后根據ML-PPP協(xié)議依次為每個PPP包分配序號標識構成ML-PPP包；步驟S11、基站將ML-PPP包映射在第二層的以太網幀中，通過基站上的以太網接口將其承載在多條ADSL鏈路中發(fā)送給DSLAM；步驟S12、DSLAM接收多條ADSL鏈路上傳的ML-PPP包并對其進行匯聚，將匯聚后的ML-PPP包通過快速以太網轉發(fā)給適配模塊；步驟S13、適配模塊接收DSLAM發(fā)送的ML-PPP包，根據其序號標識對接收到的ML-PPP包進行排序，將排序后的ML-PPP包的序號標識和PPP包頭去掉，還原出IP包，然后再將IP包映射到第二層上，通過上行端口將其發(fā)送給BAS；由于采用了多條鏈路進行ML-PPP包的傳輸，因此不同鏈路的ML-PPP包到達適配模塊的時延抖動有可能不一致，適配模塊需要有一定的緩存，用于對接到的ML-PPP包進行排續(xù)；緩存的大小取決于網絡抖動和存儲空間以及業(yè)務對時延要求的一個權衡，一般來說目前業(yè)界的IP網絡的時延抖動都在10ms量級，因此緩存的空間要能夠容忍10ms左右的時延抖動。當適配模塊接收到ML-PPP包時，如果在序號標識上出現了斷序，則代表發(fā)生了丟包，此時適配模塊首先等待一個緩存周期，若還沒有收到丟失的ML-PPP包，則將排序后的ML-PPP包的序號標識和PPP包頭去掉，還原出IP包，并將IP包傳遞到上層，由上層對收到的IP包進行組幀并進行是丟棄還是重發(fā)的判斷，如果上層是TCP(Transfer Control Protocol，傳輸控制協(xié)議)，丟失數據包就會被要求重發(fā)，如果上層是UDP(User Datagram Protocol，用戶數據報協(xié)議)，則不需要重發(fā)，僅做丟棄處理。
步驟S14、BAS將上行IP包通過寬帶IP網絡發(fā)送給基站控制器。
圖5所示為本發(fā)明的基站下行數據傳輸的流程圖，其主要實現過程如下步驟S20、基站控制器通過寬帶IP網絡向BAS下發(fā)下行IP包；步驟S21、BAS將基站控制器下發(fā)的下行IP包發(fā)送給適配模塊，適配模塊將其下發(fā)給PPP層封裝為PPP包(增加PPP包頭)，然后根據ML-PPP協(xié)議依次為每個PPP包分配序號標識構成ML-PPP包；步驟S22、適配模塊將ML-PPP包通過快速以太網發(fā)送給DSLAM；步驟S23、DSLAM將ML-PPP包通過多條ADSL鏈路發(fā)送給基站；步驟S24、基站接收多條ADSL鏈路上的ML-PPP包，根據ML-PPP的序號標識按序排列ML-PPP包，并從中提取出IP數據包，然后從IP數據包里面提取出FP幀，再通過編碼、調制、擴頻等基帶處理，然后通過射頻處理，通過天線發(fā)送給終端。
與適配模塊一樣，基站側也同樣需要有一定的緩存，用于對接到的數據包進行排續(xù)，當接收端收到ML-PPP的包時，如果在序號標識上出現了斷序，則代表發(fā)生了丟包，此時適配模塊首先等待一個緩存周期，若還沒有收到丟失的ML-PPP包，則將排序后的ML-PPP包的序號標識和PPP包頭去掉，還原出IP包，并將IP包傳遞到上層，由上層對收到的IP包進行組幀并進行是丟棄還是重發(fā)的判斷，如果上層是TCP協(xié)議，丟失數據包就會被要求重發(fā)，如果上層是UDP協(xié)議，則不需要重發(fā)，僅做丟棄處理。
上述基站數據傳輸方法利用ML-PPP協(xié)議實現了基站數據傳輸中的多條ADSL鏈路的捆綁，在保證傳輸距離的情況下增加了基站數據傳輸時的可用帶寬。下面上行方向為例對本發(fā)明的基站數據傳輸過程進行說明假如基站通過3個(1號、2號和3號)以太網端口各接一個ADSL Modem，每個ADSL Modem各通過一條雙絞線接入到DSLAM上，當基站需要發(fā)送四個上行數據包時，則基站將四個上行數據包分別放入四個不同的PPP包里面，并按序為每個PPP包分配一個序號標識(N、N+1、N+2和N+3)，在1號以太網口發(fā)送序號標識為N的上行PPP數據包，在2號端口發(fā)送序號為N+1的上行PPP數據包，在3號端口發(fā)送序號為N+2的上行PPP數據包，接著重復利用1號端口發(fā)送序號為N+3的上行PPP數據包；DSLAM收到基站發(fā)送的上行PPP數據包后，對其進行匯聚后轉發(fā)給適配模塊，適配模塊根據上行PPP數據包的序號標識對其進行排序并通過IP網絡轉發(fā)給基站控制器。
顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種基站接入系統(tǒng)，其特征在于，包括基站，用于為上行數據包依次分配序號標識，將其通過多條非對稱式數字用戶環(huán)路(ADSL)鏈路并行發(fā)送出去；或者接收多條ADSL鏈路上的并行發(fā)送的下行數據包，按序排列后發(fā)送給終端；寬帶接入點，接收并行發(fā)送的上行數據包并按序排列后發(fā)送給基站控制器；或者為下行數據包依次分配序號標識，并將其發(fā)送給多條ADSL鏈路。
2.根據權利要求1所述的基站接入系統(tǒng)，其特征在于，所述的基站接入系統(tǒng)還包括數字用戶線接入復用器，連接在多條ADSL鏈路與基站直接，用于匯聚并轉發(fā)基站發(fā)出的上行數據包，以及將下行數據包通過多條ADSL鏈路發(fā)送給基站；
3.根據權利要求2所述的基站接入系統(tǒng)，其特征在于，所述寬帶接入點包括適配模塊，用于根據上行數據包的序號標識按序排列數字用戶線接入復用器發(fā)出的上行數據包，以及為接收到的下行數據包依次分配序號標識，將其發(fā)送給數字用戶線接入復用器；寬帶接入服務器，用于通過寬帶網絡將排列后的上行數據包發(fā)送給基站控制器；以及接收基站控制器通過寬帶網絡下發(fā)的下行數據包。
4.根據權利要求3所述的基站接入系統(tǒng)，其特征在于，所述適配模塊設置在所述寬帶接入服務器內，或者為所述系統(tǒng)中的獨立實體。
5.根據權利要求1所述的基站接入系統(tǒng)，其特征在于，所述基站上設置有多個與ADSL鏈路一一對應的以太網接口。
6.根據權利要求2所述的基站接入系統(tǒng)，其特征在于，所述寬帶接入點通過快速以太網與數字用戶線接入復用器連接。
7.一種基站數據傳輸方法，其特征在于，包括步驟A、基站為上行數據包依次分配序號標識，將攜帶有序號標識的上行數據包通過多條ADSL鏈路發(fā)送給數字用戶線接入復用器；B、數字用戶線接入復用器匯聚基站發(fā)出的上行數據包，將其轉發(fā)給寬帶接入點；C、寬帶接入點根據上行數據包的序號標識對其進行排序，將排序后的上行數據包發(fā)送給基站控制器。
8.根據權利要求7所述的基站數據傳輸方法，其特征在于，所述步驟A具體包括步驟基站利用多鏈路點對點協(xié)議為上行數據包依次分配序號標識；基站將攜帶有序號標識的上行數據包映射在以太網幀中，將其通過多條ADSL鏈路發(fā)送給數字用戶線接入復用器。
9.根據權利要求7所述的基站數據傳輸方法，其特征在于，若寬帶接入點收到的上行數據包出現了丟失，則寬帶接入點可以要求基站重發(fā)相應的上行數據包，或者丟棄該上行數據包。
10.一種基站數據傳輸方法，其特征在于，包括步驟A、寬帶接入點為下行數據包依次分配序號標識，將攜帶有序號標識的下行數據包發(fā)送給數字用戶線接入復用器；B、數字用戶線接入復用器將攜帶有序號標識的下行數據包通過多條ADSL鏈路發(fā)送給基站；C、基站接收多條ADSL鏈路上的下行數據包，按序排列后發(fā)送給終端。
11.根據權利要求10所述的基站數據傳輸方法，其特征在于，所述步驟A具體包括步驟寬帶接入點利用多鏈路點對點協(xié)議為基站控制器發(fā)出的下行數據包依次分配序號標識；寬帶接入點將攜帶有序號標識的下行數據包映射在以太網幀中發(fā)送數字用戶線接入復用器。
12.根據權利要求10所述的基站數據傳輸方法，其特征在于，若基站收到的下行數據包發(fā)生了丟失，則基站可以要求寬帶接入點重發(fā)相應的下行數據包，或者丟棄該下行數據包。
全文摘要
本發(fā)明涉及基站接入技術，尤其涉及一種采用xDSL技術實現基站接入的系統(tǒng)及基站數據傳輸的方法，用以解決現有技術中存在的采用xDSL技術實現基站接入時無法滿足大多數基站對數據傳輸帶寬的要求問題。所述基站接入系統(tǒng)包括基站、數字用戶線接入復用器和寬帶接入點；所述方法包括步驟A、基站為上行數據包依次分配序號標識，將攜帶有序號標識的上行數據包通過多條ADSL鏈路發(fā)送給數字用戶線接入復用器；B、數字用戶線接入復用器匯聚基站發(fā)出的上行數據包，將其轉發(fā)給寬帶接入點；C、寬帶接入點根據上行數據包的序號標識對其進行排序，將排序后的上行數據包發(fā)送給基站控制器。
文檔編號H04L29/04GK1848805SQ20051009360
公開日2006年10月18日 申請日期2005年8月30日 優(yōu)先權日2005年8月30日
發(fā)明者胡強 申請人:華為技術有限公司